多体系统动力学Riccati离散时间传递矩阵法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第4期兵工学报V01．27No．42006年7月ACTAARMAMENTARIIJuI．2006多体系统动力学Riccati离散时问传递矩阵法何斌，芮筱亭，陆毓琪(南京理工大学动力工程学院，江苏南京210094)摘要：多体系统离散时间传递矩阵法是近年发展的多体系统动力学方法，因无须建立系统动力学方程、相关矩阵阶次低、计算速度快、建模程式化程度高等特点而倍受重视。为提高多体系统离散时间传递矩阵法的计算稳定性，本文将其与Riccati变换相结合，形成多体系统Riccati离散时间传递矩阵法，使空间传递

2、两点边值问题化为初值问题、矩阵阶次降低。在Riccati变换时，选择了不同于振动力学Riccati传递矩阵法的合适中间变量，不扩大存储量的前提下进一步减小了计算时间。与多体系统离散时间传递矩阵法相比，提出的方法改善空间传递数值稳定性的同时不仅节省了计算时1"4，也提高了时间迭代计算稳定性。数值算例证明该方法对自由度十万的大系统有效、稳定性好，具有一定工程应用价值。关键词：基础力学；Riccati变换；多体系统动力学；传递矩阵法；S-程力学中图分类号：TB122；TB124文献标志码：A文章编号：1000～1093(2006)04—0622—04Ricc

3、atiDiscreteTimeTransferMatrixMethodforMultibodySystemDynamicsHEBin，RUIXiao—ting，LUYu—qi(InstituteofPowerEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，JiangsuChina)Abstract：Discretetimetransfermatrixmethodformultibodysystemdynamics(MS—DT-TMM)，anovelmethodformu

4、ltibodydynamicssimulation，hasbeendevelopedinrecentyears．Ifusingthismethodtosimulatemultibodydynamics，theglobaldynamicalequationsneednotbedeveloped．andsuchcharacteristicsaslowerorderofglobalsystemmatrix，fastcomputationspeed，flexiblemodelingcanalsobeobtained．Toimprovethenumericals

5、tabilityofMS—DT-TMM，inthisinvestigation．MS—DT-TMMandRiccatitransformarecombined．Thenanewmethodisformed，name1yRiccatiMS—DT-TMM．SoboundaryvalueproblemofspacetransformationinMS—DT—TMMbecomestheorigina1valueprobleminRiccatiMS—DT—TMMandtheorderofmatrixcanbereducedagain．Toshortentheco

6、mputationaltimeagain，theintermediatevariablesofRiccatitransfermatrixmethodusedinvibra—tlonmechanicsareimprovedwithoutchangingcalculationprecisionandmemorystorage．ComparedwithMS-DT—TMM，ifusingtheproposedmethod，thenumericalstabilitynoton1yinspacefieldbutalsointimefieldcanbeimprove

7、dandtheCPUtimecanbeeconomizedsynchronous1y．Thenumerica1exampleofonehundredthousanddegreeoffreedomsystemtovalidatethemethodhasbeengiven．Itcanshowthattheproposedmethodisapowerfultoolforengineeringapplicationinmultibodvsvstemdynamicsfield．Keywords：basicmechanics；Riccatitransform；mu

8、ltibodysystemdynamics；transfermatrixmethod：engi